2 NTC Applicazioni cgtogl rispetto dei vari stati limite viene considerato conseguito dalle NTC...

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RELAZIONE GEOTECNICARELAZIONE GEOTECNICA

RELAZIONE GEOTECNICA RELAZIONE GEOTECNICA ‐‐ Esempio sintetico

Normativa di riferimentoDecreto Ministeriale 14.01.2008 Testo Unitario - Norme Tecniche per le CostruzioniConsiglio Superiore dei Lavori PubbliciIstruzioni per l’applicazione delle “Norme tecniche per le costruzioni” di cui al D.M. 14 gennaio 2008. Circolare 2 febbraio 2009.Consiglio Superiore dei Lavori PubbliciPericolosità sismica e Criteri generali per la classificazione sismica del territorio nazionale.Allegato al voto n. 36 del 27.07.2007

Eurocodice 8 (1998)Indicazioni progettuali per la resistenza fisica delle struttureParte 5: Fondazioni, strutture di contenimento ed aspetti geotecnici (stesura finale 2003)Eurocodice 7.1 (1997)Progettazione geotecnica – Parte I : Regole Generali . - UNIEurocodice 7.2 (2002)Progettazione geotecnica – Parte II : Progettazione assistita da prove di laboratorio (2002). UNIEurocodice 7.3 (2002)Progettazione geotecnica – Parte II : Progettazione assistita con prove in sito(2002). UNID.M. 11.03.988Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione e il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione. (Se si opera in Zona sismica 4, Classi I e II).

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INTRODUZIONECon la presente relazione si sono analizzate le caratteristiche geotecniche dei terreni costituenti un'area destinata ad ospitare l'ampliamento dell'edificio denominato Scuola prematerna ……, nel Comune di Bagno a Ripoli, la cui ubicazione è mostrata nell' allegata planimetria. Si è, inoltre, supportata la progettazione strutturale.La relazione è stata redatta in ottemperanza alle Leggi vigenti in materia (v. Normativa di riferimento pag. precedente).

CARATTERI GEOLOGICI ED UNITÀ LITOTECNICHE

Per ciò che riguarda l'aspetto geologico, durante il rilevamento di un significativo intorno della zona in esame si è riscontrata la presenza dei seguenti termini litoidi (v. Carta geologica allegata). Subsintema del Bacino di FI-PO-PT

FPT1b - Ciottoli e sabbie di Bagno a Ripoli - ( ex Vcs). L'unità è costituita da ciottoli, ghiaie e sabbie più o meno argillose. Questo intervallo costituisce il corpo principale del riempimento del lago quaternario di Firenze e forma le colline, a dolce pendio, che si estendono da Bagno a Ripoli fino a sud dell'Antella. – Pleistocene sup.- inf..

FPT2a - Ciottoli e ghiaie in matrice sabbioso-limosa dell'Antella - (ex Vcg)L'unità, che interessa direttamente il sedime della costruzione di progetto, è costituita

da ciottolami e ghiaie prevalenti con matrice generalmente sabbiosa o localmente argillosa-limosa. Variabile il grado di cementazione che in genere è modesto. Questi ciottolami sono tipici dell'inizio del riempimento lacustre del bacino di Firenze e nei punti controllati risultano soprastanti, in discordanza, sulle rocce antiche del paleoinvaso. Pleistocene sup.- inf.. 239

DOCUMENTAZIONE GEOTECNICA PREESISTENTE INDAGINI GEOTECNICHE

Per definire la stratigrafia dei terreni di sedime dell’opera e per acquisire i parametri fisico- meccanici dei terreni in esame è stata condotta sull'area interessata dall’intervento di progetto una campagna geognostica consistente in n. 3 prove penetrometriche CPT (campagna 1991) ed un sondaggio a carotaggio continuo profondo 10.0m. Al fine di ottenere informazioni circa la presenza di un'eventuale falda, due delle prove penetrometriche eseguite, e precisamente la n. 1, e la n. 3, sono state strumentate con canne micropiezometriche. Anche il sondaggio è stato strumentato con canna piezometrica. L'ubicazione di tali prove è mostrata nell'allegata planimetria. Fare riferimento alla Relazione geologica

MODELLO GEOTECNICO

UNITÀ LITOTECNICHE• UNITA’ DELLE TERRE DI COPERTURA

Unità (A) da 0,0 a 3,45 m. - Terreno vegetale (0.5m); Argilla con limo debolmente sabbiosa

Unità (B) da 3,45 a 10,0 m.- Limi sabbiosi con lenti ghiaiose FALDA: Assente

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Il rispetto dei vari stati limite viene considerato conseguito dalle NTC :

-NEI CONFRONTI DI TUTTI GLI STATI LIMITE ULTIMI (SLU) QUANDO SIANO SODDISFATTE LE VERIFICHE RELATIVE AL SOLO (SLV).

SLU ⇒ SLV

-NEI CONFRONTI DI TUTTI GLI STATI LIMITE DI ESERCIZIO (SLE) QUANDO SIANO RISPETTATE LE VERIFICHE RELATIVE AL SOLO (SLD);

SLE ⇒ SLD

‐PARAMETRI DI PROGETTO Lo schema geotecnico è il seguente:piano campagna orizzontale alla quota 0.00 del riferimento localeprofondità della falda Zw = assenteterreno di fondazione: Unità Avolume significativo: Unità A + B valori medi (Vm) mutuati dalla Relazione geologica (contiene anche i datidisaggregati)

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Valori medi (Vm)Unità A – Terreno vegetale – (Spessore 0.50 m). Si trascura.

Argilla con limo debolmente sabbiosa (Spessore 3.40m):

peso dell'unità di volume γ = 1,96 t/mc resistenza al taglio non drenata Cu = 0,76 kg/cmq resistenza al taglio drenata c’ = 0,42 kg/cmq; φ’ = 20°modulo edometrico Eed = 50 kg/cmq Unità B ‐ limi sabbiosi con passate ghiaiose (Spessore 6.55m)

peso dell'unità di volume γ = 2,0t/mcdensità relativa Dr = 80% resistenza al taglio drenata φ’ = 44°resistenza al taglio a volume costante φcv = 36°modulo edometrico Eed = 400 kg/cmqpotenziale di liquefazione : inesistente

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MODELLAZIONE SISMICA DEL SITO (C10.1)

L’azione sismica di progetto in base alla quale valutare il rispetto dei diversi stati limitepresi in considerazione viene definita partendo dalla “pericolosità di base “ del sito di costruzione, che è l’elemento essenziale di conoscenza per la determinazione dell’azione sismica. La pericolosità sismica è intesa come accelerazione massima orizzontale ag in condizioni di campo libero su suolo rigido (Vs30>800 m/s), con superficie topografica orizzontale (di categoria di sottosuolo A; NTC, ξ 3.2.2), ma è definita anche in termini di ordinate dello spettro di risposta elastico in accelerazione ad essa corrispondente Se (T), con riferimento a prefissate probabilità di eccedenza nel periodo di riferimento PVR, come definite nelle NTC nel periodo di riferimento VR. In alternativa èconsentito l’uso di accelerogrammi, purchè congruenti con la pericolosità sismica del sito.Con l'entrata in vigore del D.M. 14 gennaio 2008, infatti, la stima della pericolositàsismica viene definita mediante un approccio “sito dipendente” e non più tramite un criterio “zona dipendente”.

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REQUISITI DEL SITO DI COSTRUZIONE E DEL TERRENO DI FONDAZIONE

Verifiche da effettuare :‐ Stabilità dei pendii – pendio < <15°‐ Liquefazione ← verifica‐ Addensamento eccessivo in caso di sisma ← verifica‐ Distanza da faglie : assenti

La stima dei parametri spettrali necessari per la definizione dell’azione sismica di progetto viene effettuata calcolandoli direttamente per il sito in esame, utilizzando come riferimento le informazioni disponibili nel reticolo di riferimento (v. tabella 1 nell’Allegato B del D.M. 14 gennaio 2008).Le forme spettrali vengono definite, per ciascuna delle probabilità di eccedenza nel periodo di riferimento PVR, partendo dai valori dei seguenti parametri su sito di riferimento rigido orizzontale:

ag accelerazione orizzontale massima al sito;Fo valore massimo del fattore di amplificazione dello spettro in accelerazione orizzontaleT*C periodo di inizio del tratto a velocità costante dello spettro in accelerazione orizzontale.

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Esempio di calcolo alle Tens. Amm. e con le NTC 2008 per fondazione superficiale

Dati generaliDescrizione:Latitudine: 43,72Longitudine: 11,33Tipo opera: 2Classe d'uso: Classe IVVita nominale: 50,0 [anni]Vita di riferimento: 100,0 [anni]

Parametri sismiciCategoria sottosuolo: BCategoria topografica: T1

ANALISI DEL TERRENO

La velocità media delle onde di taglio nei primi trenta metri è risultata pari a 611 m/sec.Il sito in esame ricade, quindi, nella categoria di sottosuolo B secondo la tab. 3.2.II delle NTC 2008, coincidendo le potenze delle successioni litologiche ai dettami della citata tabella.

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Parametri sismici

Tipo di elaborazione: stabilità dei pendii - fondazioni

Sito in esame.latitudine: 43,716737longitudine: 11,326507Classe: IVVita nominale: 50

Siti di riferimentoSito 1 ID: 20059 Lat: 43,7640Lon: 11,2749 Distanza: 6690,000Sito 2 ID: 20060 Lat: 43,7652Lon: 11,3441 Distanza: 5576,011Sito 3 ID: 20281 Lat: 43,7140Lon: 11,2767 Distanza: 4013,177Sito 4 ID: 20282 Lat: 43,7153Lon: 11,3459 Distanza: 1564,142

Parametri sismiciCategoria sottosuolo: BCategoria topografica: T1Periodo di riferimento: 100anniCoefficiente cu: 2

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Operatività (SLO): Probabilità di superamento: 81 %Tr: 60 [anni]ag: 0,059 gFo: 2,606 Tc*: 0,272 [s]

Danno (SLD): Probabilità di superamento: 63 %Tr: 101 [anni]ag: 0,071 gFo: 2,604 Tc*: 0,283 [s]

Salvaguardia della vita (SLV): Probabilità di superamento: 10 %Tr: 949 [anni]ag: 0,165 gFo: 2,389 Tc*: 0,309 [s]

Prevenzione dal collasso (SLC): Probabilità di superamento: 5 %Tr: 1950 [anni]ag: 0,205 gFo: 2,408 Tc*: 0,314 252

Coefficienti SismiciSLO:

Ss: 1,200Cc: 1,430St: 1,000Kh: 0,014Kv: 0,007Amax: 0,699Beta: 0,200

SLD:Ss: 1,200Cc: 1,420St: 1,000Kh: 0,017Kv: 0,009Amax: 0,838Beta: 0,200

SLV:Ss: 1,200Cc: 1,390St: 1,000Kh: 0,048←Kv: 0,024Amax: 1,944←Beta: 0,240

SLC:Ss: 1,200Cc: 1,390St: 1,000Kh: 0,069Kv: 0,034Amax: 2,414Beta: 0,280

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254

Il valore del coefficiente di sicurezza nei confronti della liquefazione, alla generica profondità z, è espresso dal rapporto seguente:

FS = (CRR7.5 / CSR) MSF kσ

dove:CRR7.5 = tensione di taglio normalizzata che induce il fenomeno di liquefazione, nel caso di

terremoti di magnitudo M=7.5

(Cyclic Resistance Ratio)

CSR = sforzo di taglio ciclico equivalente normalizzato, generato dal terremoto di progetto

(Cyclic Stress Ratio, induced by earthquake)

MSF = coefficiente correttivo per terremoti di magnitudo diversa da 7.5

FS = (CRR7.5/CSR) MSF

MSF = 10 2.24 / M 2.56 per M>7.5 Idriss [1990]

MSF = (M/7.5) -2.56 per M<7.5 Andrus and Stokoe [1997]

kσ = coefficiente correttivo funzione della pressione di confinamento

= (σ'vo/Pa) (f-1) Hynes and Olsen [1999]

σ'vo = pressione geostatica verticale efficace

Pa = pressione di riferimento = 100 kPa

f = 0.6-0.7 Dr = 60-80 %

f = 0.7-0.8 Dr = 40-60 %

DR = densità relativa

LIQUEFAZIONE

Fig. aVALUTAZIONE DI CRR7.5

Le correlazioni in fig. a si riferiscono a :.Terremoti di magnitudo M=7.5.Sabbie pulite e sabbie con fine compreso fra il 5% ed il 35%.profondità <15 m da p.c. e falda a p.c.

In ascisse In ascisse i valori di Nspt correti tenendo conto delle σeff. e del livello di energia trasmesso al campionatore; in ordinatain ordinata il rapporto che esprime le sollecitazioni di taglio equivalente generate dal sisma.Le curve limite separano il dominio di non liquefazione (in basso a dx) da quello di liquefazione (in alto a sx)

Relazione fra sforzo ciclico equivalente, normalizzato alla pressionegeostatica verticale efficace, capace di indurre liquefazione e NSPT

Corretto

Relazione fra sforzo ciclico equivalente, normalizzato alla pressione geostatica verticale efficace, capace di indurre liquefazione, (N1)SPT e εv , deformazione volumetrica = Hi per sabbie pulite e per terremoti di magnitudo M=7.5

Fig. bVALUTAZIONE DI CSR

DEFORMAZIONE VOLUMETRICA %

Lo sforzo di taglio ciclico equivalente, normalizzato alla pressione verticale efficace esistente in sito, generato dal terremoto di progetto alla generica profondità z èstimato mediante l'espressione seguente:

τm / σ'vo = 0.65 (amax/g) (σvo/σ'vo) rd

ama

x

= accelerazione massima a livello piano campagna

g = accelerazione di gravitàσvo = pressione geostatica verticale totale alla generica profondità

z σ'vo = pressione geostatica verticale efficace alla generica

profondità z

rd= (1-0.00765 z) per z ≤ 9.15 m Liao and

Whitman [1986b](1.174 - 0.0267 z) per 9.15 < z ≤ 23 m

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FATTORI CORRETTIVI DI (N1)SPT

(N1)60 = NSPT CNCECBCR

CN = (Pa/σ'vo)0.5 ≤ 1.7 Liao and Whitman [1986a]

2.2 / (1.2 + σ'vo/Pa) ≤ 1.7 Kayen et al. [1992]

Pa = reference pressure ≅ 100 kPaCE = coefficiente correttivo legato all'efficienza del dispositivo SPT, variabile tra 0.6-1.0

CB = coefficiente correttivo funzione del diametro (d) del foro di sondaggio:

d < 115 mm CE = 1.0 Robertson and Wride [1998]

d = 150 mm CE = 1.05

d < 200 mm CE = 1.15

CR = coefficiente correttivo funzione della lunghezza (L) delle aste:

L < 3 m CR = 0.75 Robertson and Wride [1998]

L = 3-4 m CR = 0.80

L = 4-6 m CR = 0.85

L = 6-10 m CR = 0.95

L = 10-30 m CR = 1.00

RISULTATI

profondità (m) σ(kPa)

σ'(kPa)

NSPT(colpi/piede)

(N1)60 (colpi/piede)

rd CSR

3,0 57,0 57,0 38 34 0,98 0,105

3,5 66,5 66,5 38 32 0,97 0,104

4,0 76,0 76,0 60 48 0,97 0,104

4,5 85,5 85,5 60 45 0,97 0,104

5,0 95,0 95,0 60 43 0,96 0,103

5,5 104,5 104,5 60 41 0,96 0,103

6,0 114,0 114,0 60 39 0,95 0,102

6,5 123,5 123,5 60 38 0,95 0,102

7,0 133,5 133,5 60 36 0,95 0,102

7,5 143,5 143,5 60 35 0,94 0,101

259

profondità (m) passante 200 (%)

CRR7.5 MSF DR1 kσ FS1

3,0 5,0 0,593 2,21 10 1,12 >5

3,5 5,0 0,593 2,21 10 1,09 >5

4,0 5,0 0,593 2,21 10 1,06 >5

4,5 5,0 0,593 2,21 10 1,03 >5

5,0 5,0 0,593 2,21 15 1,01 >5

5,5 5,0 0,593 2,21 15 0,99 >5

6,0 5,0 0,593 2,21 15 0,97 >5

6,5 5,0 0,593 2,21 15 0,96 >5

7,0 5,0 0,593 2,21 15 0,94 >5

7,5 5,0 0,593 2,21 15 0,93 >5

260

VALUTAZIONE DEI CEDIMENTI INDOTTI DAL TERREMOTO

Una quantificazione dei cedimenti indotti dal terremoto nelle condizioni "free field" puòessere condotta in accordo al metodo semplificato proposto da Tokimatsu e Seed [1987].

Per sabbie pulite e per terremoti di magnitudo M = 7.5, ad ogni profondità di interesse il valore della ∆Hi /deformazione volumetrica εvi = Hi può essere ricavato, in via del tutto preliminare, in base al diagramma di Fig.b.

Il cedimento del deposito per effetto del terremoto è dato quindi dalla espressione seguente:

w = Σ (∆Hi /Hi) Hi

261

RISULTATI

profondità(m)

(N1)60 (colpi/piede) CSR*MF FS (Dr1) cedimento (mm)

3,0 34 0,047 >5 _

3,5 32 0,047 >5 5,0

4,0 48 0,047 >5 5,0

4,5 45 0,047 >5 5,0

5,0 43 0,047 >5 10,0

5,5 41 0,046 >5 10,0

6,0 39 0,046 >5 10,0

6,5 38 0,046 >5 10,0

7,0 36 0,046 >5 5,0

7,5 35 0,046 >5 10,0

262

Il fattore di sicurezza è risultato >> 1.25.L’entità del cedimento derivante dall’azione sismica, relativo al volume significativo, è pari a 3,5 cm. E’opportuno tenere presente che detto valore è sovrastimato, poiché fa riferimento ad un terremoto di magnitudo 7,5 ed a sabbie pulite.

CRITERI DI PROGETTO

→ Valori caratteristici (Vk)Applicando quanto contenuto nelle Istruzioni del CSLP e su input dello strutturista si sono assunti quali valori caratteristici delle terre i valori prossimi ai medi a meno di una deviazione standardVk = Vm - ∆.

→Valori di progetto (Vd)

I valori di progetto di c’, cu e φ’ da adottare nel calcolo si ottengono per laCombinazione contenente M2 ( quindi DA1.C2 – A2+M2+R2), dividendo i valoricaratteristici per un coefficiente riduttivo parziale secondo quanto indicatonell’Eurocodice 7 e nel D.M. 14.01.2008 – NTC.

I valori di progetto (Vd) si ottengono come segue:tg φ’ d = tg φ ’k/1,25c’d = c’k/1.25cud = cuk/1,4qu d = quK/1,6 (resistenza a compressione uniassiale)

263

Nelle verifiche nei confronti degli Stati Limite ultimi SLU strutturali (STR) e geotecnici (GEO) si possono adottare, in alternativa, due diversi approcci progettuali:DA1.1 - Approccio 1Approccio 1:- Combinazione 1: (A1+M1+R1) - Combinazione 2: (A2+M2+R2)DA1.2 - Approccio 2Approccio 2:- Combinazione 1:(A1+M1+R3)

STATI LIMITE E RELATIVE PROBABILITÀ DI SUPERAMENTO

Nei confronti delle azioni sismiche gli stati limite, sia ultimi che di esercizio, sono individuati riferendosi alle prestazioni della costruzione nel suo complesso:Gli stati limite di esercizio (SLE) sono: -Stato Limite di Operatività (SLO)-Stato Limite di Danno (SLD)

Gli stati limite ultimi (SLU) sono:-Stato Limite di salvaguardia della Vita (SLV)-Stato Limite di prevenzione del Collasso (SLC)

↑Ordinati per azione sismica crescente264

VERIFICHE DELLA SICUREZZA E DELLE PRESTAZIONI

Verifiche nei confronti degli stati limite ultimi (SLU)Per ogni stato limite ultimo deve essere rispettata la condizione

Ed Ed ≤≤ RdRd

valore di progetto dell’azione o dell’effetto dell’azione < valore di progetto della resistenza del sistema geotecnico (terreno)La verifica di detta condizione deve essere effettuata impiegando diverse combinazioni di gruppi di coefficienti parziali, rispettivamente definiti

-per le azioni (A1 e A2)-per i parametri geotecnici (M1 e M2) -per le resistenze (R1, R2 e R3).

Le verifiche devono essere effettuate almeno nei confronti dei seguenti stati limite:SLU di tipo geotecnico (GEO):- collasso per carico limite dell’insieme fondazione-terreno- collasso per scorrimento sul piano di posa- stabilità globale

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La verifica di stabilità globale deve essere effettuata secondo l’Approccio 1Approccio 1:- Combinazione 2: (A2+M2+R2)Combinazione 2: (A2+M2+R2)tenendo conto dei coefficienti parziali per le azioni A, i parametri geotecnici M, per le resistenze globali R.

Le rimanenti verifiche devono essere effettuate tenendo conto dei valori dei coefficienti parziali seguendo almeno uno dei due approcci:

Approccio 1Approccio 1:- Combinazione 1: (A1+M1+R1)-Combinazione 2: (A2+M2+R2)

Approccio 2Approccio 2:-Combinazione :(A1+M1+R3).

266

→

→

→→→→→

→

267

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‐Trave rovescia con esempio di verificaallo scorrimento in condizioni statiche

‐Esempio di platea

1)Trave rovescia

Resistenza di progetto ‐ Verifica (SLU ) - (GEO)

Formula di Brinch-Hansen (EC 7 – EC 8)

Il carico limite di progetto in condizioni non drenate si calcola come:R/A’ = (2 + π) cu sc ic +q

Dove:A’ = B’ area della fondazione efficace di progetto, intesa, in caso di carico eccentrico, comel’area ridotta al cui centro viene applicata la risultante del carico. cu Coesione non drenata.q pressione litostatica totale sul piano di posa.sc Fattore di forma sc = 1 + 0,2 (B’/L’) per fondazioni rettangolarisc = 1,2 per fondazioni quadrate o circolari.ic Fattore correttivo per l’inclinazione del carico dovuta ad un carico H.

( )uc c'A/H115,0i −+=

269

Per le condizioni drenate il carico limite di progetto è calcolato come segue:R/A’ = c’ Nc sc ic + q’ Nq sq iq + 0,5 g’ B’ Ng sg igDove:

( )( )

( ) 'tan12

'cot1

2/'45tan 2'tan

φ

φ

φ

γ

ϕπ

+=

−=

+=

q

qc

q

NN

NN

eN

Seguono i vari fattori di forma e quelli di inclinazione della risultante dovuta al carico.

Oltre ai fattori correttivi di cui sopra sono considerati quelli complementari della profonditàdel piano di posa e dell’inclinazione del piano di posa e del piano campagna (Hansen).

VERIFICA A SLITTAMENTOIn conformità con i criteri di progetto allo SLU, la stabilità della fondazione deve essere verificata rispetto al collasso per slittamento , oltre a quello per rottura generale. Rispetto al collasso per slittamento la resistenza viene valutata come somma di una componente dovuta all’adesione e una dovuta all’attrito fondazione-terreno; la resistenza laterale derivante dalla spinta passiva del terreno può essere messa in conto secondo una percentuale indicata dal professionista.La resistenza di calcolo per attrito ed adesione è valutata secondo l’espressione:

FRd = Nsd.tanδ+ca.A’ 270

Nella quale Nsd è il valore di calcolo della forza verticale, δ è l’angolo di resistenza al taglio alla base del plinto, ca è l’adesione fondazione-terreno e A’ è l’area della fondazione efficace, intesa, in caso di carichi eccentrici, come area ridotta al centro della quale è applicata la risultante.

FATTORI CORRETTIVI SISMICI :

Per tener conto degli effetti inerziali indotti dal sisma sulla determinazione dell’Rd vengono introdotti i fattori correttivi z di Paolucci & Pecker o, in alternativa, quelli di Richards et al. o di Maugeri e Novità.

FRd = Nsd tanδ+ca A’

271

Vsd

Nsd

Vsd = valore di progetto della forza orizzontale

Nsd = valore di progetto della forza verticale

272(Ripreso da Ghersi, 2009)

273

DH(m)

Gam(kN/m³)

Gams(kN/m³)

Fi(°)

Fi Corr.(°)

c(kN/m²)

c Corr.(kN/m²)

cu(kN/m²)

Ey(kN/m²)

Ed(kN/m²)

Ni Cv(cmq/s)

Cs

2,5 19,0 21,0 23,0 23 10,0 10,0 0,0 4100,0 3900,0 0,35 0,003 0,020,0 19,12 20,1 30,0 30 253,77 253,77 0,0 148131,

04903,32 0,2 0,003 0,0

Nr. Nome combinazio

ne

Pressione normale di progetto(kN/m²)

N(kN)

Mx(kN·m)

My(kN)·m

Hx(kN)

Hy(kN)

Tipo

1 Carico limite

120,00 500,00 0,00 0,00 35,00 0,00 Progetto

Confronto per fondazione superficiale tra T.A. e NTC 2008

STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI)DH: Spessore dello strato; Gam: Peso unità di volume; Gams:Peso unità di volume saturo; Fi: Angolo di attrito; Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi; c: Coesione; c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi; Ey: Modulo Elastico; Ed: Modulo Edometrico; Ni: Poisson; Cv: Coeff. consolidaz. primaria; Cs: Coeff. consolidazione secondaria; cu: Coesione non drenataCarichi di progetto agenti sulla fondazione

CARICO LIMITE FONDAZIONECarico limite

Pressione limite 417,85 kN/m²Fattore sicurezza 3,34

DATI GENERALI======================================================Larghezza fondazione 0,8 mLunghezza fondazione 5,0 mProfondità piano di posa 1,0 m

Tensioni Ammissibili

274

Nr Correzione Sismica

Tangente angolo di

resistenza al taglio

Coesione efficace

Coesione non drenata

Peso Unitàvolume in fondazione

Peso unitàvolume

copertura

Coef. Rid. Capacitàportante verticale

Coef.Rid.Capacitàportante

orizzontale1 Si 1 1 1 1 1 3 3

T.A. In presenza di azione sismica

Zona 2 C = 0.07

Pressione limite 344,85 kN/m²Fattore sicurezza 2,76

NTC 2008 – Condizioni staticheDA1.C1DA1.C2

Nr. Nome combinazio

ne


N(kN)

Mx(kN·m)

My(kN)·m

Hx(kN)

Hy(kN)

Tipo

1 A1+M1+R1 156,00 650,00 0,00 0,00 42,00 0,00 Progetto2 A2+M2+R2 120,00 500,00 0,00 0,00 35,00 0,00 Progetto

Nr Correzione Sis.mica

Tangente angolo di


Coesione efficace



Peso unitàvolume

copertura



orizzontale1 No 1 1 1 1 1 1 12 No 1,25 1,25 1,4 1 1 1,8 1,1

A1+M1+R1Pressione limite 420,95 kN/m²Fattore sicurezza 2,59

A2+M2+R2Pressione limite 256,85 kN/m²Fattore sicurezza 2,05

Esempio sintetico per verifica allo scorrimento

275

======================================================

SISMA======================================================Accelerazione massima (ag/g) 0,198Coefficiente sismico orizzontale 0,0476Coefficiente sismico verticale 0,0238======================================================

Coefficienti sismici [N.T.C.]========================================================================Dati generali

Descrizione:Latitudine: 43,72Longitudine: 11,33Tipo opera: 2Classe d'uso: Classe IVVita nominale: 50,0 [anni]Vita di riferimento: 100,0 [anni]

Parametri sismici su sito di riferimentoCategoria sottosuolo: BCategoria topografica: T1

276

S.L.Stato limite

TRTempo ritorno

[anni]

ag[m/s²]

F0[-]

TC*[sec]

S.L.O. 60,0 0,58 2,61 0,27S.L.D. 101,0 0,7 2,6 0,28S.L.V. 949,0 1,62 2,39 0,31S.L.C. 1950,0 2,01 2,41 0,31

Coefficienti sismici orizzontali e verticali

S.L.Stato limite

amax[m/s²]

beta[-]

kh[-]

kv[sec]

S.L.O. 0,696 0,2 0,0142 0,0071S.L.D. 0,84 0,2 0,0171 0,0086S.L.V. 1,944 0,24 0,0476 0,0238S.L.C. 2,412 0,28 0,0689 0,0344

Carichi di progetto agenti sulla fondazione

Nr. Nome combinazio

ne


N(kN)

Mx(kN·m)

My(kN)·m

Hx(kN)

Hy(kN)

Tipo

1 A1+M1+R1 109,00 524,00 0,00 0,00 35,00 0,00 Progetto2 A2+M2+R2 107,00 512,00 0,00 0,00 35,00 0,00 Progetto

Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze


Tangente angolo di


Coesione efficace



Peso unitàvolume

copertura



orizzontale1 Si 1 1 1 1 1 1 12 Si 1,25 1,25 1,4 1 1 1,8 1,1

277

A1+M1+R1Pressione limite 392,10 kN/m² Paolucci & PeckerFattore sicurezza 3,25

Pressione limite 347,72 kN/m² Richards et al.Fattore sicurezza 2,78

A2+M2+R2

Pressione limite 248,12 kN/m² Paolucci & Pecker Fattore sicurezza 1,98

Pressione limite 215,59 kN/m² Richards et al.Fattore sicurezza 1,72

VERIFICA A SCORRIMENTO (A2+M2+R2) * ===================================================

Adesione terreno fondazione 8 kN/m²Angolo di attrito terreno fondazione 18°Frazione spinta passiva 0 %Resistenza di progetto FRd 204,92 kNSollecitazione di progetto Vsd 35 kNverificata

======================================================

* Resistenza allo scorrimento

FRd = Nsd * tan δ + ca ∗ Α’Nds = 524kN; tan δ = tan 18° (δ = angolo di attrito * 0.8); ca = 8 kN/mc (da 0.8* 10 kPa , coesione ridotta)

A’ = 4 mqFRd = 524*0,33 + 8*4 = 204,92 kN Vsd < FRd

Nsd

Vsd

278

Norma Condizioni statiche Condizioni dinamiche Scorrimento

D.M. 11.03.’88Tensioni amm.

417,85 kN/m²Fs = 3,34

344,85 kN/m²Fs = 2,76 (N.V., Fs = 3)

‐‐‐‐‐‐‐

NTC – DA1.C1 (A1+M1+R1)

409,1kN/m²Fs = 2,52

392,1 kN/m² *Fs = 3,25347,72 kN/m² **Fs = 2,78

‐‐‐‐‐‐‐

NTC – DA1.C2(A2+M2+R2)

256,85kN/m²Fs = 2,05

248,12 kN/m² *Fs = 1,98215,59 kN/m² **Fs = 1,72

Fs = 5,8

*Paolucci & Pecker

** Richards et al.

N.V.= non verificato

280

2)Platea di fondazione

Gli strutturisti hanno fornito gli schemi strutturali e le Azioni permanenti e variabili. La tipologia di fondazione prevista è del tipo a platea. La classe d’uso è stabilita dalle norme d’appalto (Committente).Le caratteristiche geometriche di questa sono riportate appresso.

DATI GENERALI======================================================Larghezza fondazione 21,0 mLunghezza fondazione 36,0 mProfondità piano di posa 1,0 mProfondità falda 1,5======================================================

SISMA======================================================Accelerazione massima (ag/g) 0,202Coefficiente sismico orizzontale 0,0485Coefficiente sismico verticale 0,0242======================================================

Coefficienti sismici [N.T.C.]========================================================================Dati generali

Descrizione:Latitudine: 43,81Longitudine: 11,05Tipo opera: 2 - Opere ordinarieClasse d'uso: Classe IVVita nominale: 50,0 [anni]Vita di riferimento: 100,0 [anni]

281

S.L.Stato limite

TRTempo ritorno

[anni]

ag[m/s²]

F0[-]

TC*[sec]

S.L.O. 60,0 0,59 2,59 0,27S.L.D. 101,0 0,72 2,59 0,28S.L.V. 949,0 1,65 2,38 0,31S.L.C. 1950,0 2,05 2,4 0,31

S.L.Stato limite

amax[m/s²]

beta[-]

kh[-]

kv[sec]

S.L.O. 0,708 0,2 0,0144 0,0072S.L.D. 0,864 0,2 0,0176 0,0088S.L.V. 1,98 0,24 0,0485 0,0242S.L.C. 2,4586 0,28 0,0702 0,0351

Parametri sismici su sito di riferimentoCategoria sottosuolo: BCategoria topografica: T1

Coefficienti sismici orizzontali e verticaliOpera: Stabilità dei pendii e fondazioni

DH(m)

Gam(kN/m³)

Gams(kN/m³)

Fi(°)

Fi Corr.(°)

c(kN/m²)

c Corr.(kN/m²)

cu(kN/m²)

Ey(kN/m²)

Ed(kN/m²)

Ni Cv(cmq/s)

Cs

1,4 18,85 20,0 24,0 24 2,0 2,0 60,0 0,0 4000,0 0,0 0,0 0,05,2 19,0 21,0 31,0 31 1,0 1,0 80,0 0,0 5000,0 0,0 0,0 0,03,4 19,5 21,0 32,0 32 4,0 4,0 0,0 0,0 15000,0 0,0 0,0 0,0

STRATIGRAFIA TERRENO Corr: Parametri con fattore di correzione (TERZAGHI)DH: Spessore dello strato; Gam: Peso unità di volume; Gams:Peso unità di volume saturo; Fi: Angolo di attrito; Ficorr: Angolo di attrito corretto secondo Terzaghi;

c: Coesione; c Corr: Coesione corretta secondo Terzaghi; Ey: Modulo Elastico; Ed: Modulo Edometrico; Ni: Poisson; Cv: Coeff. consolidaz. primaria;Cs: Coeff. consolidazione secondaria; cu: Coesione non drenata

282

Carichi di progetto agenti sulla fondazione

Sisma + Coeff. parziali parametri geotecnici terreno + Resistenze

RISULTATIBreve termineA breve termine adottando l’Approccio 1 Combinazione 2 (A2+M2+R2) si ottiene, non considerando l’apporto del terreno lateraleRdcu = 122.4 kN/m²

Lungo termineCARICO LIMITE FONDAZIONE COMBINAZIONE...SismaAutore: HANSEN (1970)

Pressione limite 154,79 kN/m²

COEFFICIENTE DI SOTTOFONDAZIONE BOWLES (1982)Costante di Winkler 6191,63 kN/m³

Nr. Nome combinazio

ne


N(kN)

Mx(kN·m)

My(kN)·m

Hx(kN)

Hy(kN)

Tipo

1 A1+M1+R1 80,15 64601,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Progetto2 A2+M2+R2 66,30 53437,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Progetto3 SLV sisma 61,50 49539,30 0,00 0,00 14500,00 0,00 Progetto4 SLE 60,00 48360,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Servizio5 SLD 60,50 48786,00 0,00 0,00 0,00 0,00 Servizio


Tangente angolo di


Coesione efficace



Peso unitàvolume

copertura



orizzontale1 No 1 1 1 1 1 1 12 No 1,25 1,25 1,4 1 1 1,8 1,13 Si 1,25 1,25 1,4 1 1 1,8 1,14 No 1 1 0 0 0 0 15 No 1 1 1 1 1 1 1

283

Si utilizza l’Approccio 1 Combinazioni 1 e 2

A1+M1+R 1

Autore: HANSEN (1970) (Condizione drenata) ======================================================Fattore [Nq] 9,6Fattore [Nc] 19,32Fattore [Ng] 5,75Fattore forma [Sc] 1,29Fattore profondità [Dc] 1,02Fattore inclinazione carichi [Ic] 1,0Fattore inclinazione pendio [Gc] 1,0Fattore inclinazione base [Bc] 1,0Fattore forma [Sq] 1,26Fattore profondità [Dq] 1,01Fattore inclinazione carichi [Iq] 1,0Fattore inclinazione pendio [Gq] 1,0Fattore inclinazione base [Bq] 1,0Fattore forma [Sg] 0,77Fattore profondità [Dg] 1,0Fattore inclinazione carichi [Ig] 1,0Fattore inclinazione pendio [Gg] 1,0Fattore inclinazione base [Bg] 1,0Fattore correzione sismico inerziale [zq] 1,0Fattore correzione sismico inerziale [zg] 1,0Fattore correzione sismico inerziale [zc] 1,0======================================================Pressione limite 778,08 kN/m²Fattore sicurezza 9,11======================================================

284

A2+M2+R 2


285

Sisma


VERIFICA A SCORRIMENTO (Sisma) ======================================================Adesione terreno fondazione 2kN/m²Angolo di attrito terreno fondazione 27 °Frazione spinta passiva 0 %Resistenza di progetto 26152,65 kNSollecitazione di progetto Vsd 14500 kNFattore sicurezza 2===================================================== =

286

Strato Z(m)

Tensione(kN/m²)

Dp(kN/m²)

Metodo Wc(cm)

Ws(cm)

Wt(cm)

1 1,2 22,62 41,15 Edometrico 0,41 -- 0,412 4 56,273 40,736 Edometrico 4,24 -- 4,243 8,3 104,402 36,999 Edometrico 0,84 -- 0,84

CEDIMENTI PER OGNI STRATO (Condizioni statiche)*Cedimento edometrico calcolato con: Metodo consolidazione monodimensionale di Terzaghi

Pressione normale di progetto 60,0 kN/m²Cedimento totale 5,49 cm

Z: Profondità media dello strato; Dp: Incremento di tensione; Wc: Cedimento di consolidazione; Ws:Cedimento secondario (deformazioni viscose); Wt: Cedimento totale.

287

Strato Z(m)

Tensione(kN/m²)

Dp(kN/m²)

Metodo Wc(cm)

Ws(cm)

Wt(cm)

1 1,2 22,62 45,15 Edometrico 0,74 -- 0,742 4 56,273 44,695 Edometrico 6,13 -- 6,133 8,3 104,402 40,592 Edometrico 1,08 -- 1,08

CEDIMENTI PER OGNI STRATO (Condizioni statiche + sismiche)*Cedimento edometrico calcolato con: Metodo logaritmico di Terzaghi

Pressione normale di progetto 64,0 kN/m²Cedimento totale 7,95 cm

Z: Profondità media dello strato; Dp: Incremento di tensione; Wc: Cedimento di consolidazione; Ws:Cedimento secondario (deformazioni viscose); Wt: Cedimento totale.

Cedimento sismico = 2,46 cm

2 NTC Applicazioni cgtogl rispetto dei vari stati limite viene considerato conseguito dalle NTC...

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